Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Cornélio Procópio
Curso de Engenharia Elétrica - Materiais e Equipamento Elétricos
Prof. Marco Antonio Ferreira Finocchio
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ÓLEO ISOLANTE
1 – INTRODUÇÃO
Óleos minerais isolantes são determinados tipos de óleos básicos extraídos do petróleo, com
tratamento específico e destinados à utilização em transformadores, chaves elétricas, reatores,
disjuntores, religadores, etc. Num equipamento elétrico, o óleo é usado simultaneamente como
isolante e refrigerante. Para isolar, o óleo deve ser isento de umidade e de contaminantes e para
resfriar deve possuir baixa viscosidade e baixo ponto de fluidez para facilitar sua circulação.
O óleo isolante ideal é aquele que tem baixa viscosidade; alto poder dielétrico e alto ponto de
fulgor; é isento de ácidos, álcalis e enxofre corrosivo; resiste à oxidação e à formação de borras;
tem baixo ponto de fluidez e não ataca os materiais usados na construção de transformadores e
artefatos elétricos; tem baixa perda dielétrica e não contém produtos que possam agredir o
homem ou o meio ambiente.
2 – REFINAÇÃO
Os óleos naftênicos normalmente são usados para a produção de óleos isolantes, embora
atualmente também se utilizem óleos parafínicos. Uma vez selecionada a viscosidade adequada,
o óleo é submetido a um ou uma combinação dos seguintes processos: tratamento a ácido,
extração por solvente ou hidrogenação.
2.1 - Tratamento a ácido
No tratamento ácido, os ácidos são removidos através de neutralização com soda, lavagem com
água e tratamento com argila.
2.2 - Tratamento a extração por solvente
Na extração por solventes, o óleo entra em contato com furfural para a separação dos carbonatos
aromáticos e é tratado com argila.
2.3 - Tratamento a hidrogenação
Na hidrogenção, faz-se a reação com hidrogênio na presença de catalisador seguida de
tratamento com vapor de água e argila.
Dependendo da origem do básico, o óleo isolante poderá ser submetido a um processo de
desparafinação, para adequar seu ponto de fluidez.
3 - PROPRIEDADE FÍSICAS, QUÍMICAS E ELÉTRICAS
3.1 - Propriedades físicas
3.1.1 - Viscosidade: deve ser baixa para circular com facilidade e dissipar adequadamente o
calor.
3.1.2 - Ponto de Fulgor: para a segurança dos equipamentos com relação à possibilidade de
incêndios, deve-se assegurar um ponto de fulgor mínimo adequado.
3.1.3 - Ponto de Anilina: indica o poder de solvência do óleo por matérias com as quais entrará
em contato. Um baixo ponto de anilina indica maior solvência do produto, o que não é desejável.
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3.1.4 - Tensão Interfacial: indica a existência de substâncias polares dissolvidas no óleo. Estas
substâncias prejudicam as propriedades dielétricas do óleo, além de contribuirem para o seu
envelhecimento. Um alto valor é desejável.
3.1.5 - Cor: o óleo isolante novo costuma ser claro. O escurecimento em serviço indica sua
deterioração.
3.1.6 - Ponto de Fluidez: sendo a temperatura abaixo da qual o óleo deixa de escoar, esta
característica deve ser compatível com a mínima temperatura em que o óleo vai ser utilizado. O
ensaio também ajuda na identificação do tipo de óleo: parafínico ou naftênico.
3.1.7 - Densidade: influi na capacidade de transmissão de calor do óleo. Nos óleos isolantes
encontra-se entre 0,850 e 0,900, estando mais próxima de um dos dois valores segundo sua
predominante composição em hidrocarbonetos (parafínicos ou naftênicos).
3.2 - Propriedades químicas
3.2.1 - Estabilidade à oxidação: é importante para o bom desempenho do óleo e durabilidade do
sistema isolante. A oxidação é decorrente da estocagem do óleo e das próprias condições de
operação dos equipamentos elétricos e se manifesta através de borra e de acidez do óleo. Estes
efeitos indesejáveis podem ser atenuados através da utilização de aditivos anti-oxidantes.
3.2.2 - Acidez e água: devem ser extremamente baixos para evitar a passagem de corrente
elétrica, reduzir a corrosão e aumentar a vida de todo o sistema.
3.2.3 - Compostos de enxofre (sulfatos): devem estar ausentes para evitar que o óleo cause
corrosão ao cobre e à prata existentes nos equipamentos.
3.2.4 - Tendência à evolução de gases: esta característica mede a tendência de um óleo
desprender ou absorver gases (normalmente o hidrogênio), sob determinadas condições.
Um valor positivo indica desprendimento de gases, enquanto que, um valor negativo significa
absorção de gases, importante para a operação segura do equipamento.
3.3 - Propriedades elétricas
3.3.1 - Rigidez dielétrica: é a capacidade do óleo de resistir à passagem da corrente elétrica.
Quanto mais puro estiver o óleo, maior a rigidez dielétrica. Umidade, partículas sólidas e gases
dissolvidos prejudicam a capacidade isolante do óleo.
A rigidez dielétrica é fortemente afetada quando o óleo possui íons e partículas sólidas
higroscópicas. Neste caso é preciso tratar o óleo com aquecimento e filtragem.
3.3.2 - Fator de potência: é uma indicação das perdas dielétricas no óleo. O óleo será melhor,
quanto menores forem estas perdas. A condução de corrente nos óleos pode ser causada por
elétrons livres resultantes da ação do campo eletromagnético sobre as moléculas ou por
partículas carregadas.
O fator de potência mede a contaminação do óleo por água e contaminantes sólidos ou solúveis.
ÓLEO MINERAL ISOLANTE TIPO A
PORTARIA N° 46, DE 02/12/94
REGULAMENTO TÉCNICO Nº 03/94
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OBSERVAÇÕES
(1) Os valores estipulados são absolutos segundo a Norma ASTM E 29 e não estão sujeitos à
correção pela tolerância dos métodos de ensaio.
(2) Esta especificação requer que o óleo isolante atenda ao limite de fator de perdas dielétricas a
25ºC e a 100ºC ou a 90ºC.
(3) Este valor é exigido por tratar-se de óleo isolante de origem naftênica. No entanto,
considerando-se as condições climáticas do Brasil outros valores poderão ser aceitos quando se
tratar de aplicação do produto no país.
(4) Esta especificação requer que o produto seja aprovado em um ou outro ensaio e não nos dois.
Em caso de dúvida, esta deverá ser dirimida através do ensaio de eletrodo de disco.
(5) Enquanto não se dispuser, no País, de instrumentação necessária ao controle e
acompanhamento desse ensaio, a aceitação do limite estabelecido está condicionada à
informação do fabricante de que o produto foi obtido do mesmo petróleo e sob o mesmo
processamento de que resultaram os valores anteriores dentro desta especificação. A
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PETROBRAS informará aos usuários, o fabricante e a marca do produto, a cada importação que
fizer.
(6) A comercialização do produto poderá ser feita com base no laudo de qualidade garantido pelo
supridor estrangeiro.
(7) O ensaio de viscosidade será realizado em duas temperaturas dentre as três citadas.
(8) Estes itens não se aplicam a produtos transportados em navios ou caminhões-tanques, ou
estocados em tanque, em que possa ocorrer absorção de umidade. Neste caso, deverá ser
processado tratamento físico adequado para que estabeleça os valores especificados no presente
Regulamento Técnico.
(9) O óleo deve ser claro, limpo e isento de material em suspensão.
ÓLEO MINERAL ISOLANTE TIPO B
RESOLUÇÃO Nº 09/88 de 01/11/88
REGULAMENTO TÉCNICO Nº 06/79-Rev. 2
OBSERVAÇÕES
(1) O ensaio de viscosidade será realizado em duas temperaturas dentre as três citadas.
(2) Estes ítens não se aplicam a produtos transportados em navios ou caminhões-tanques, ou
estocados em tanque, em que possa ocorrer absorção de umidade. Neste caso, deverá ser
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processado tratamento físico adequado para que estabeleça os valores especificados no presente
Regulamento Técnico.
(3) Esta especificação requer que o produto seja aprovado em um ou outro ensaio e não nos dois.
Em caso de dúvida, esta deverá ser dirimida através do ensaio de eletrodo de disco.
(4) Esta especificação requer que o óleo isolante atenda ao limite de fator de perdas dielétricas a
90ºC pelo método IEC-247 ou a 100ºC pelo método ASTM D 924. Esta especificação não exige
que o óleo isolante atenda aos limites medidos por ambos os métodos. Em caso de dúvida, esta
deverá ser dirimida através do ensaio de fator de perdas dielétricas a 100ºC.
(5) O ensaio do fator de perdas dielétricas a 90ºC, de óleo oxidado pelo método IEC-74, será
realizado conforme método IEC-247 e após a preparação desse óleo feita de acordo com o item
10.4.1 do método IEC-813.
(6) Não corrosivo.
(7) O óleo deve ser claro, límpido, isento de material em suspensão ou sedimentado.
(8) Não detectável.
Nota: Os recipientes destinados ao fornecimento do óleo mineral isolante devem ser limpos e
isentos de matérias estranhas. O revestimento interno deve ser constituído de resina epóxi,
convenientemente curada, ou material equivalente em desempenho.